미래 예측 - KISTI

화공/신소재

1) 플라스틱 대체 신소재(환경친화형 플라스틱 소재) : 석유 합성 플라스틱을 대체할 수 있는 친환경 신소재. 생분해성 플라스틱 핵심기술개발을 토대로 대량생산체제를 구축해 가격경쟁력을 확보하고, 화학 플라스틱에 비해 물성이 낮은 점을 개선하기 위한 연구를 지속해 새로운 용도를 창출하고 있음. 5~6년 후 기술 실현 예정 

2) 자가세정 기능을 갖춘 펩티드 숲(forest of peptides) 활용 기술 : 창문, 태양전지 패널 등에 펩티드 숲을 코팅해 스스로 먼지와 수분을 제거하도록 한 기술. 1~2년 후 기술 실현 예정. 

3) 거미실크의 생물 공학적 대량생산 기술 : 강철보다 20배 튼튼하고, 방탄복 소재인 케블라 섬유보다 4배 강한 거미실크가 생산되는 원리를 규명하고 이를 모방·활용해 대량생산이 가능하도록 할 수 있는 기술. 3~4년 후 기술 실현 예정. 

4) 환경변화에 대응하는 스마트 섬유 기술 : 스마트 기능을 적극 활용함으로써 환경대응 또는 자기감응 기능을 갖춘 섬유로서 섬유나 의복 자체가 외부자극을 감지하고 스스로 반응하는 섬유소재 및 제품. 3~4년 후 기술 실현 예정. 

5) 그래핀 활용 차세대 반도체 소자기술 : 기존 실리콘 반도체를 대체할 수 있는 포스트 실리콘 그래핀 기술. 전자전하 이동 시 산란이 발생하지 않아 이동속도가 빠르며 우수한 열전도로 인한 발열문제 저감 등의 장점을 가짐. 10년 후 기술 실현 예정. 

환경/이산화탄소

1)이산화탄소 심해, 지중저장 기술 : 화력발전소, 제철소 등에서 대량 배출되는 이산화탄소를 포집·수송해 심해 해양 퇴적층에 저장해 처리하는 기술. 지중저장 기술 중 대수층주입기술은 현재 실용화 연구단계이고 기술적 과제만 해결된다면 조만간 실현 가능. 2015~2030년 동안 이산화탄소 1억 톤을 감축할 수 있음. 관련 산업은 11.4조 원 성장이 예상되고 일자리 창출은 4만 7,000명으로 기대됨. 

2)포집된 이산화탄소를 활용한 먹이생물(식물․동물성 플랑크톤) 대량 배양기술 : 포집된 이산화탄소를 이용해 바이오 연료를 생산할 수 있는 플랑크톤 등 미세조류를 대량 배양할 수 있는 기술. 이산화탄소 배출량 감소에 따른 환경보호와 미세조류 생산에 따른 고부가가치 자원 생산 및 새로운 소득 증대 창출이 기대됨. 기술의 실현 시기는 3~4년 후로 예상됨. 

3)기후변화에 따른 전 지구 해수면 변화, 지역별 해수 침수 및 범람 예상도 실시간 예측기술 : 기후변화 유발 및 환경 인자 관측을 통해 정확성 높은 지구시스템 장기 예측 모델링으로 고기후·환경변화 규명·추적 및 전 지구 해수면 변화, 지역별 해수 침수 및 범람 예상도 실시간 예측, 기후변화 예측을 목표로 하는 기술. 기술의 실현 시기는 7~8년 후로 예상됨. 

자동차

1)운전자 상태 자동 감지 및 대응기술 : 주행 중 운전자의 머리 움직임이나 시선, 생체신호 등을 분석해 운전자의 상태를 센싱 및 인식하고 이를 통해 운전자의 주의와 집중도를 분석, 운전자가 보다 안전하고 쾌적한 환경에서 주행할 수 있도록 도와주는 안전운전 지원 기술. 기술 예상 실현시기를 7~8년 후로 보고 있다. 
2)고효율/초저배기 클린디젤차 : 경유 연소가 기관의 내부에서 이루어져 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 기관을 동력원으로 Euro-6 기준* 이상을 만족해 온실가스 및 오염물질 배출량이 적고, 연비가 높은 친환경 자동차. 기술 예상 실현시기를 3~4년 후로 보고 있다. 
3)장거리 주행이 가능한 전기자동차 : 차량에 탑재돼 있는 대용량의 에너지 저장시스템에 저장된 전기에너지만을 이용해 주행하는 자동차. 대기오염이나 화석연료의 소비, 소음 없이 장거리(수백 km 이상)를 주행할 수 있는 친환경 자동차로 1~2년 후 상용화될 것으로 예상되고 있다. 
4)하이브리드 자동차 : 두 가지 이상의 동력원을 이용해 달리는 자동차. 기존 내연기관 자동차에 모터를 장착해 두 동력원이 서로 고효율 영역에서 작동하도록 하며, 엔진의 불완전 연소구간에서는 모터를 이용해 구동함으로써 연비 향상과 배기가스 저감을 실현한 기술. 현재 국내외적으로 실현된 기술이지만 제품 경쟁력 향상 및 사후관리가 중요한 기술. 
5)연료전지 자동차 : 수소와 산소가 만나 물을 생성하는 전기화학반응을 통해 만들어지는 전력으로 모터를 구동하며, CO2, HC, NOX 등의 오염물질을 전혀 배출하지 않는 무공해 연료전지 자동차. 기술 예상 실현시기를 9~10년 후로 보고 있다. 
6)충전소 : 전기자동차에 효율적으로 전기를 공급하기 위한 급속․완속 충전기, 충전 인터페이스 부품 및 인증․과금 등을 위한 전기자동차 ICT 서비스 시스템을 구축하는 기술. 배터리 교체는 충전소에 방전된 배터리를 반납하고 충전된 배터리로 교체하는 방식을 사용. 기술 예상 실현시기를 3~4년 후로 보고 있다. 

에너지 자원

1) 건물, 공장 등의 지능형 에너지 관리시스템 기술(BEMS, Building Energy Management System) : 실내 환경과 에너지 성능을 최적화하기 위한 건물관리시스템. 에너지의 소비량과 장비나 시스템의 운전상태 등을 모니터링한 후 적절한 평가를 거쳐 다양한 에너지 소비량 분석, 비효율적인 장비 및 시스템의 파악, 최적의 자동제어시스템 구축 등 궁극적으로 쾌적한 실내 환경을 조성하면서 에너지 소비는 최소화 시키는 시스템. 3~4년 후 기술 실현 예정. 

2) 에너지 제로하우스 건축 기술 : 화석연료를 사용하지 않고 자연에너지만을 이용해 난방, 급탕, 취사 및 각종 에너지원을 자체적으로 충당하는 주택. 2020년을 목표로 주택 유지비가 현저히 낮출 수 있고 온실가스를 배출하지 않는 친환경적인 에너지 제로하우스 개발에 박차를 가하고 있음. 7~8년 후 기술 실현 예정. 

3) 다연료(Multi-fuel) 엔진 기술 : 하나의 엔진 시스템을 중심으로 여러 가지의 연료를 함께 사용할 수 있는 엔진. 다연료 엔진 기술을 확보하기 위한 관건은 각 연료에 맞는 엔진 변화를 최적화할 수 있는 기술의 개발뿐만 아니라 내구성, 편의성 측면에서 전혀 불편함이 없어야 한다는 것. 이미 다연료 엔진 기술을 사용한 제품들이 출시돼 있으며 최적화하기 위해 지속적으로 개발이 이루어질 전망. 3~4년 후 기술 실현 예정. 

4) 버려지는 열, 진동, 소음 등을 전기에너지로 재생산하는 에너지 하베스팅 기술 : 자연의 빛에너지, 인간 신체 또는 연소형 엔진으로부터의 저온 폐열에너지, 휴대용 기기 탑재/부착장치의 미세 진동에너지, 인간의 신체활동으로 인한 소산에너지 등을 흡수해 에너지 하베스팅 소자 기술을 통해 전기에너지로 변환, 전자기기의 전력으로 사용하는 환경에너지 재생형 에너지원. 1~2년 후 기술 실현 예정. 

생활

1) 스마트 침대 : 침대에 내장된 센서가 잠을 편하게 잘 수 있게 도와주고, 자동으로 온도를 조절하며, 아침엔 흔들어 깨워준다. 
2) 대화형 스마트 TV : 인터넷과 TV시청이 동시에 가능한 미래형 TV. 휴대전화를 비롯, 여러 디지털기기와 연결돼 원하는 정보를 볼 수 있다. 표정이나 손짓으로도 동작이 가능하다. 지능형 홈 네트워크 기술 
3) 제스처, 행동패턴 및 언어기반 의미추출 기술 : 오류율 1% 이내로 인간의 제스처, 행동패턴과 언어에서 의미를 추출해 인간 대 인간의 의사소통과 같이 자연스러운 인간 대 기계 간 인터페이스를 통해 컴퓨터를 사용하도록 하는 기술. 1~2년 후 기술이 실현될 예정. 
4) 인지/판단 기반의 인간로봇 상호작용기술 : 로봇이 사용자 의도를 파악, 이에 적합한 반응과 행동을 수행함으로써 인간과의 의사소통 및 상호협력을 가능하게 하는 인식-판단-표현 기술. 5~6년 후 기술이 실현될 예정. 
5) 홈 헬스케어 시스템 : 가정에서 측정한 생체정보를 병원으로 전송해 진단받고, 이상이 있을 경우 신속히 대응할 수 있는 시스템. 10년 후 기술이 실현될 예정. 

물

1) 나노기술기반 역삼투막 해수담수화 기술 : 해수담수화 기술은 블루오션 사업이자 인류사회에 기여할 수 있는 대표적인 산업임. 차세대 해수담수화 핵심기술의 지속적인 개발을 기반으로 플랜트 설계건설과 유지관리 기술 확보를 통해 기술 경쟁력 확보가 유리함. 우리나라는 서울대학교 산학협력단에서 기능성 혼합 탄소나노튜브 역삼투막기술의 개발 및 응용을 진행하고 있음. 5~6년 후 기술 실현이 예상됨. 
2) 스마트 워터 그리드 시스템 : 첨단정보통신기술을 이용해 용수관리 인프라를 경제적이고 효율적으로 관리할 수 있는 시스템. 기후변화에 적극 대처해 지속적이고 안정적인 용수공급이 가능함. 국토해양부에서는 스마트 워터 그리드 기술개발에 대해 2016년까지 기술개발단계, 2023년까지 실증단계, 2030년까지 선도단계로 전망하고 있음. 

빅데이터 ( 엘렌 케이 : 미래를 예측하는 가장 좋은 방법은 미래를 발명하는 것이다. )

1)위성을 활용한 국토 재해 상시 감시 기술 : 지구 상공의 궤도에서 지구 표면, 대기, 해양 등을 관측하는 지구관측 위성을 이용해 국토의 실시간 모니터링을 위한 체계와 관측시스템을 개발하고, 국토변화에 대한 즉각적 대응체계 구축 및 재난·재해에 대한 대응관리 효율화를 목표로 하는 기술. 기술의 실현 시기는 1~2년 후로 예상. 
2)성층권에서의 통신, 관측용 고고도 무인 항공기 : 인명 손실 없이 어려운 조건에서의 통신 중계, 정찰 감시, 지뢰 및 화생방 탐지 등과 같은 다양한 임무를 수행하기 위한 무인 항공기. 주위 환경 인식 및 판단을 기반으로 원격조종에 의해 비행하는 비행체. 기술의 실현 시기는 7~8년 후로 예상. 
3)유비쿼터스 정보기술을 이용한 산림 재해 감시/경보 기술 : 산불현장의 긴박한 현장상황을 과거 단순한 음성정보의 제한적 전달에서 나아가 위치좌표, 현장이미지 및 영상, 현장상황 등을 디지털로 융합해 산불상황실로 실시간 전송함으로써 상황 판단을 보다 빠르고 명확히 할 수 있는 정보를 제공. 디지털 커뮤니케이션 정보 통신기술의 제공으로 보다 안전하고 효과적인 산불진화 가능. 기술의 실현 시기는 5~6년 후로 예상. 
4)위험 상황 자동 감지를 통한 범죄 예방 시스템 기술 : 범죄 예방 및 국민의 안전 안심 사회 구현을 위한 지능형 다중 센싱 기반 보안상황 인지-대응 시스템 및 과학수사 분석기술을 개발, 다양한 범죄 유형에 대응 가능한 보안 상황 인지 시스템을 구축해 범죄 사전 통제 및 즉각 대응으로 범죄를 예방할 수 있다. 기술의 실현 시기는 9~10년 후로 예상. 

식량

1)도심 내 친환경 수직농장 개발기술 : 도심 속 빌딩 안에서 농작물을 재배하는 수직농법 기술. 빛, 온도, 습도, 이산화탄소, 양분, 수분 등 생육환경을 인공적으로 제어해 생물을 공산품처럼 계획 생산할 수 있는 농업시스템. 3~4년 후 기술의 실현이 예상됨. 
2)식량증산을 위한 광합성 기능 및 불량환경 저항성 향상기술 : 복합 재해 저항성을 지닌 품종과 친환경 작물성장 촉진물질, 작물보호제 및 활용기술 등을 이용해 친환경 농산물 생산을 촉진하는 기술. 10년 후 기술의 실현이 예상됨. 
3)유전체 기반 미래 육종 기술 : 동식물의 유전자를 인위적으로 재조합하거나 유전자를 구성하는 핵산을 세포나 세포 내 소기관으로 직접 주입해 인공적으로 변형시킨 생물을 개발하고 이를 안정적으로 유지시키는 기술. 해충이나 신종 바이러스에 강한 농작물 육종이 가능하나 GMO 안정성 확보가 관건. 3~4년 후 기술의 실현이 예상됨.